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Orbitrap肠道菌群代谢组学:超高分辨,ji致所见

赛默飞色谱与质谱中国    2020-03-14    抗击肺炎    浏览 369 次

疫情爆发至今已经月余,从Z开始的慌张无序,到困顿家中的厨艺大赏,如今大众的情绪愈发理性。预防突发传染病,普通民众能做些什么?

排队双黄连断不可取!

Z有效的药就是你的免疫力。

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肠道微生物群决定肠道的免疫系统状态。新冠危重症病人肠道微生态紊乱,继发细菌感染威胁生命。“四抗二平衡”是本次疫情中被大家认知的患者救治方式,其中“二平衡”就是指水电解酸碱平衡与肠道微生态平衡

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肠道微生态紊乱与多种疾病相关。2019年发表于《Nature microbiology》的一项研究通过代谢组学的手段,阐明了肠道微生物在肠道粘膜免疫系统异常所导致的炎症性肠病(IBD)中的重要作用[1]。结果表明:IBD患者肠道微生物组成发生了重大变化,微生物产生的代谢物可参与信号传递、免疫系统调节,或具有抗生素活性。

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ZD说结论:肠道代谢产物谱是由饮食、人代谢产物和微生物代谢产物共同形成的。饮食习惯影响肠道代谢谱,进而可影响机体免疫力。所以,闷在家里的我们首先要好好吃饭。 


谈到吃,小编知道这段时间大家个个厨艺大增,已经熟练掌握了包括但不限于以下诸般高端技能:电饭煲蛋糕、焦糖奶茶、炸油条、炸麻花…。但是等等!看了下面这项研究再决定今天晚上吃什么吧!

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加利福尼亚大学欧文分校表观遗传学和代谢ZX的另一项中,研究者给小鼠连续10周喂食高脂饮食,以正常饮食的小鼠为对照,采集了肝脏、血清等多种材料进行非靶代谢组学分析,并进行时间和样本之间的关联分析。结果发现在高脂饮食下,许多组织之间丢失了代谢物的相关性。也就是说正常饮食下,生物体各个组织器官之间有很好的代谢协调,而高脂饮食使得这种协调产生了丧失和重构。


翻译成人话就是:吃的太油腻,肠道菌群代谢失衡了,整个人的节奏都不对了!看来,不能再可着劲炸油条了! 

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另外,忧国忧民的你,是不是还在每天熬夜刷着疫情相关的新闻?赶紧收手吧!实际上,我们的昼夜节律同样严重影响着肠道微生物的代谢谱!

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在2019年2月发表于《Cell metabolism》上的一项研究中[3],实验人员采用了四种LC-MS/MS方法,对小鼠血液、肝脏、 粪便等样本进行转录组学和代谢组学的关联分析。结果表明生物钟和喂养规律影响肠道微生物代谢,而微生物代谢反作用于宿主,影响宿主的节律。与此同时,小鼠各类激素和性腺发育也发生了改变(小盆友赶紧去睡觉,熬夜影响发育)。

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结论


肠道微生态的平衡调节在本次新冠疫情中发挥了积极的治LX果。鉴于其广泛参与机体多种重要的生物学过程,在疾病诊断、药物开发、国民健康稳态等方面也极具应用潜力。


代谢组学是肠道微生物的主要研究手段之一,文中提及的多项肠道微生物代谢组学研究均基于Orbitrap组学金标准技术,能够提供超高分辨率和灵敏度,可为肠道微生物代谢组学研究者所面临的挑战“样本基质复杂、代谢产物鉴定数量不足、假阴性/假阳性结果”提供强大的技术保障。 


吃好、睡饱、少出门、不扎堆。做好自我防护,相信国家力量,此役必胜!向一线医护人员、基层公务人员、各行各业抗击疫情的相关工作人员、以及在此次疫情中付出巨大牺牲的湖北人民致敬!

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参考文献:

[1] Gut microbiome structure and metabolic activity in inflammatory bowel disease.[J]. Nature Microbiology, 2018.

[2] Atlas of Circadian Metabolism Reveals System-wide Coordination and Communication between Clocks. Cell, 2018.

[3] The Mouse Microbiome Is Required for Sex-Specific Diurnal Rhythms of Gene Expression and Metabolism. Cell Metabolism, 2019.


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